การใช้ส่วนกลั่นกรดไขปาล์มที่ผ่านการเอทาโนไลซิสบางส่วน โดยไม่ใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาเป็นส่วนผสมดีเซล/ดีโซฮอล์

บทคัดย่อ

งานวิจัยนี้ศึกษาการเตรียมส่วนกลั่นกรดไขปาล์มเอสเทอริไฟด์บางส่วน (PEPFAD) โดยไม่ใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาเพื่อใช้เป็นส่วนผสมดีเซล/ดีโซฮอล์ โดย PEPFAD ถูกเตรียมโดยการทำปฏิกิริยาส่วนกลั่นกรดไขปาล์มที่มีกรดไขมันอิสระสูง (≥90 wt.%) กับเอทานอลชนิดไม่มีน้ำ (AhE) ในถังปฏิกรณ์แบบกะ ที่สัดส่วนโดยโมล 1:1 อุณหภูมิ 289°C และความดัน 72 บาร์ เป็นเวลา 60 นาที ผลิตภัณฑ์สุดท้ายของ PEPFAD ที่ได้มีองค์ประกอบหลักเป็นเอทิลเอสเทอร์ 71.6 wt.% และกรดไขมันอิสระ 26.8 wt.% และองค์ประกอบอื่น ๆ อีก 1.6 wt.% ผลการศึกษาเสถียรภาพเฟสระยะยาวของเชื้อเพลิงผสมโดยเก็บเชื้อเพลิงไว้ที่อุณหภูมิห้องเป็นเวลา 90 วัน พบว่า ผลิตภัณฑ์ที่ได้สามารถผสมกับดีเซลหมุนเร็วเกรดการค้า (CHSD) เป็นเชื้อเพลิงเหลวผสม 2 ส่วน CHSD-PEPFAD ได้สูงสุด 40 wt.% และสามารถผสมเป็นเชื้อเพลิงเหลวผสม 3 ส่วน CHSD-PEPFAD-AhE หรือดีโซฮอล์ ได้สูงสุด 80 wt.% อย่างไรก็ตาม เมื่อพิจารณาเพิ่มเติมจากผลการทดสอบคุณสมบัติการเป็นของเหลวและการไหลที่อุณหภูมิต่ำที่สำคัญ พบว่ามีเชื้อเพลิงผสมที่น่าสนใจสำหรับการใช้เป็นเชื้อเพลิงทดแทนดีเซล 2 สูตร คือ PEPFAD30 และ PEPFAD50AhE10 (ตัวเลขที่ตามหลัง PEPFAD และ AhE คือสัดส่วนการผสมกับดีเซลในหน่วย wt.%) สำหรับการทดสอบใช้งานเบื้องต้นในเครื่องยนต์ดีเซลสูบเดียว ยี่ห้อคูโบต้า รุ่น RT100DI PLUS เปรียบเทียบกับดีเซลบนแท่นทดสอบ โดยเปลี่ยนแปลงภาระในช่วง 1.28-6.40 kW ที่ความเร็วรอบสูงคงที่ 2,200 rpm พบว่า เชื้อเพลิงผสมที่น่าสนใจทั้ง 2 สูตรนี้สามารถใช้งานในเครื่องยนต์ได้ดีเช่นเดียวกับดีเซล โดยมีอัตราการสิ้นเปลื้องเชื้อเพลิงจำเพาะเบรกและประสิทธิภาพเชิงความร้อนเบรกใกล้เคียงหรือสูงกว่าดีเซลเล็กน้อย